1、2020屆高考物理通用二輪題：機械振動與機械波、物質三態、熱學、光學練習含答案*機械振動與機械波、物質三態、熱學、光學*1、(2019高三考試大綱模擬卷)（多選）2018年1月31日，天空中上演了一場萬眾矚目、被稱為“超級滿月、藍月亮、紅月亮”的月全食大戲，這次月全食歷時近5小時，最精彩之處是在發生月全食階段月亮呈現紅色，下列有關月食的說法中正確的是()A當地球處于太陽和月亮中間時才會出現月食現象B當月亮處于太陽和地球中間時才會出現月食現象C月食可能是太陽光經月亮反射到地球大氣層時發生全反射形成的D出現月食現象，是因為月亮處于地球的“影子”中E“紅月亮”是太陽光中的紅光經地球大氣層折射到月亮時

2、形成的2、(2019北京、海淀區二模)如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，實線表示t0時刻的波形，虛線表示t0.7 s時刻的波形則這列波的()A波長為4 cmB周期可能為0.4 sC頻率可能為0.25 HzD傳播速度可能約為5.7 m/s3、(2019山東煙臺模擬)(1)(多選)如圖所示，P、Q、M是均勻媒介中x軸上的三個質點，PQ、QM的距離分別為3 m、2 m，一列簡諧橫波沿x軸向右傳播。在t0時刻，波傳播到質點P處并且P開始向下振動，經t3 s，波剛好傳到質點Q，而此時質點P恰好第一次到達最高點且離平衡位置10 cm處。下列說法正確的是()A該簡諧波的波速為1 m/sB該簡諧波的波長

3、為12 mC當波傳播到質點M時，質點P通過的路程為50 cmD當t5 s時，質點Q的加速度方向豎直向下E當質點M運動到最高點時，質點Q恰好處于最低點(2)如圖所示是一透明物體的橫截面，橫截面為等腰直角三角形ABC，AB邊長為a，底面AC鍍有反射膜。今有一條光線垂直AB邊從中點入射，進入透明物體后直接射到底面AC上，并恰好發生反射，(已知光在真空中的傳播速度為c)求：(i)透明物體的折射率和光在透明物體內的傳播時間；(ii)若光線從AB邊中點沿平行于底面的方向射向透明物體，求光線最終離開透明物體時的出射角。4、(1)(多選)由波源S形成的簡諧橫波在均勻介質中向左、右傳播波源振動的頻率為20 Hz

4、，波速為16 m/s.已知介質中P、Q兩質點位于波源S的兩側，且P、Q和S的平衡位置在一條直線上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之間的距離分別為15.8 m、14.6 mP、Q開始振動后，下列判斷正確的是()AP、Q兩質點運動的方向始終相同BP、Q兩質點運動的方向始終相反C當S恰好通過平衡位置時，P、Q兩點也正好通過平衡位置D當S恰好通過平衡位置向上運動時，P在波峰E當S恰好通過平衡位置向下運動時，Q在波峰(2)如圖，玻璃球冠的折射率為，其底面鍍銀，底面的半徑是球半徑的倍；在過球心O且垂直于底面的平面(紙面)內，有一與底面垂直的光線射到玻璃球冠上的M點，該光線的延長線恰好過底面邊緣上的A點，求

5、該光線從球面射出的方向相對于其初始入射方向的偏角5、(2019四川成都模擬)如圖所示，為了測量某剛性導熱容器A的容積，用細管把它與水平固定的導熱氣缸B相連。氣缸中活塞的橫截面積S100 cm2。起初時，環境溫度T300 K，活塞離缸底距離d40 cm。現用水平向左的力F緩慢推活塞，當F1.0103 N時，活塞離缸底距離d10 cm。已知大氣壓強p0 1.0105 Pa。不計一切摩擦，整個裝置氣密性良好。求：(1)容器A的容積VA；(2)保持力F1.0103 N不變，當外界溫度緩慢變化時，活塞向缸底緩慢移動了d3 cm時，此時環境溫度為多少攝氏度？6、(2019全國卷)(1)用油膜法估算分子大小

6、的實驗中，首先需將純油酸稀釋成一定濃度的油酸酒精溶液，稀釋的目的是_實驗中為了測量出一滴已知濃度的油酸酒精溶液中純油酸的體積，可以_.為得到油酸分子的直徑，還需測量的物理量是_(2)如圖，一粗細均勻的細管開口向上豎直放置，管內有一段高度為2.0 cm的水銀柱，水銀柱下密封了一定量的理想氣體，水銀柱上表面到管口的距離為2.0 cm.若將細管倒置，水銀柱下表面恰好位于管口處，且無水銀滴落，管內氣體溫度與環境溫度相同已知大氣壓強為76 cmHg，環境溫度為296 K.()求細管的長度；()若在倒置前，緩慢加熱管內被密封的氣體，直到水銀柱的上表面恰好與管口平齊為止，求此時密封氣體的溫度7、(2019河

7、北唐山模擬) (多選)一列簡諧橫波在某介質中沿直線由a點向b點傳播，a、b兩點的平衡位置相距2.5 m，如圖所示，圖中實線表示a點的振動圖像，圖中虛線表示b點的振動圖像，則下列說法中正確的是()A質點a的振動方程為y2sin cmB從0時刻起經過0.40 s，質點a、b運動的路程均為16 cmC在t0.45 s時質點b又回到平衡位置D在0.10.15 s內，質點b向y軸負方向運動，做加速度逐漸變大的減速運動E此波的傳播速度可能為1.2 m/s8、(2019吉林長春聯考)(1)(多選)下列說法正確的是()A機械波是機械振動在介質中傳播而形成的B頻率高于2萬赫茲的聲波被稱為超聲波，它在真空中可以傳

8、播C電磁波是變化的電場與變化的磁場在空間交替產生而形成的D光波是電磁波，它可以發生干涉、衍射和偏振現象E機械波和電磁波在本質上的區別，機械波可以產生多普勒效應，而電磁波不能產生多普勒效應(2)如圖所示，為由某種材料制成的透明球體，球半徑為R，一細束激光從透明球上的A點射入球體，入射角i60，折射光線在球面上另一點B(圖中未畫出)處射出，已知激光從B點射出的方向與從A點射入的方向間的夾角60，已知光在真空中傳播速度為c，求：該材料的折射率n；激光在透明球體內的運動時間t。9、(1)(多選)如圖所示，等邊三角形AOB為透明柱狀介質的橫截面一束單色光PQ平行于角平分線OM射向OA，在界面OA發生折射

9、，折射光線平行于OB且恰好射到M點(不考慮反射光線)則()A透明柱狀介質對單色光PQ的折射率為B從AMB面出射的光線與入射光線PQ的偏向角為60C保持入射點Q不變，減小入射角，一直有光線從AMB面射出D保持入射光PQ的方向不變，增大入射光的頻率，出射點將在M點下方E增大入射光PQ的頻率，光在該介質中的傳播速度不變(2) 如圖所示，虛線是一列簡諧橫波在t0時刻的波形，實線是這列波在t1 s時刻的波形若波沿x軸正方向傳播，則從t1 s時刻開始，x3 m處的質點第一次回到平衡位置需要的時間最長為多少？若波速大小為75 m/s，則波的傳播方向如何？10、(2019遼寧撫順模擬)如圖所示，U型玻璃細管豎

10、直放置，水平細管與U型玻璃細管底部相連通，各部分細管內徑相同。U形管左管上端封有長20 cm的理想氣體B，右管上端開口并與大氣相通，此時U型玻璃管左、右兩側水銀面恰好相平，水銀面距U型玻璃管底部為25 cm。水平細管內用小活塞封有長度10 cm的理想氣體A。已知外界大氣壓強為75 cmHg，忽略環境溫度的變化，現將活塞緩慢向左拉，使氣體B的氣柱長度為25 cm，求：(1)左右管中水銀面的高度差是多大？(2)理想氣體A的氣柱長度為多少？2020屆高考物理通用二輪題：機械振動與機械波、物質三態、熱學、光學練習及答案*機械振動與機械波、物質三態、熱學、光學*1、(2019高三考試大綱模擬卷)（多選）

11、2018年1月31日，天空中上演了一場萬眾矚目、被稱為“超級滿月、藍月亮、紅月亮”的月全食大戲，這次月全食歷時近5小時，最精彩之處是在發生月全食階段月亮呈現紅色，下列有關月食的說法中正確的是()A當地球處于太陽和月亮中間時才會出現月食現象B當月亮處于太陽和地球中間時才會出現月食現象C月食可能是太陽光經月亮反射到地球大氣層時發生全反射形成的D出現月食現象，是因為月亮處于地球的“影子”中E“紅月亮”是太陽光中的紅光經地球大氣層折射到月亮時形成的【答案】ADE 解析當太陽、地球、月亮在同一直線上，地球位于太陽與月亮之間時，太陽發出的沿直線傳播的光被不透明的地球完全擋住，光線照不到月亮上，月亮處于地球

12、的“影子”中，在地球上完全看不到月亮的現象就是月全食。看到“紅月亮”，是太陽光中的紅光經地球大氣層折射到月亮形成的，選項A、D、E正確，B、C錯誤。2、(2019北京、海淀區二模)如圖所示，一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，實線表示t0時刻的波形，虛線表示t0.7 s時刻的波形則這列波的()A波長為4 cmB周期可能為0.4 sC頻率可能為0.25 HzD傳播速度可能約為5.7 m/s解析該波波長為4 m，選項A錯誤；當n1時，T0.4 s，選項B正確；該波的頻率f Hz(n0,1,2，)，因為n為整數，f不可能等于0.25 Hz，選項C錯誤；該波的速度vf m/s，同理，n為整數，v不可能等于5

13、.7 m/s，選項D錯誤答案B3、(2019山東煙臺模擬)(1)(多選)如圖所示，P、Q、M是均勻媒介中x軸上的三個質點，PQ、QM的距離分別為3 m、2 m，一列簡諧橫波沿x軸向右傳播。在t0時刻，波傳播到質點P處并且P開始向下振動，經t3 s，波剛好傳到質點Q，而此時質點P恰好第一次到達最高點且離平衡位置10 cm處。下列說法正確的是()A該簡諧波的波速為1 m/sB該簡諧波的波長為12 mC當波傳播到質點M時，質點P通過的路程為50 cmD當t5 s時，質點Q的加速度方向豎直向下E當質點M運動到最高點時，質點Q恰好處于最低點(2)如圖所示是一透明物體的橫截面，橫截面為等腰直角三角形ABC

14、，AB邊長為a，底面AC鍍有反射膜。今有一條光線垂直AB邊從中點入射，進入透明物體后直接射到底面AC上，并恰好發生反射，(已知光在真空中的傳播速度為c)求：(i)透明物體的折射率和光在透明物體內的傳播時間；(ii)若光線從AB邊中點沿平行于底面的方向射向透明物體，求光線最終離開透明物體時的出射角。解析(1)在t0時刻，波傳播到質點P，經t3 s，波剛好傳到質點Q，則v m/s1 m/s，故A正確；在t0時刻，質點P開始向下振動，經t3 s，質點P恰好第一次到達最高點，則T3 s，T4 s，根據v，可得vT4 m，故B錯誤；當波傳播到質點M時，用時t5 s，即T，質點P通過的路程為5A50 cm

15、，故C正確；當t5 s時，質點Q已經振動了2 s，運動到了平衡位置，加速度為零，故D錯誤；質點M比質點Q晚運動了半個周期，當質點M運動到最高點時，質點Q恰好處于最低點，故E正確。(2)()根據題意，光線射到AC面上時入射角度恰好為臨界角C，由幾何關系可知C45，根據sinC可得n由幾何關系可知光在透明物體中的傳播路徑長為a，設光在介質中的傳播速度為v，有v，t可得t。()設此時光在AB面的入射角為i，折射角為r，由題意可知，i45根據公式n可得r30由幾何關系可知60C45，光線在BC面發生全反射。設光線在AC面的入射角為i，折射角為r，根據幾何關系，i15根據公式n，解得rarcsin。答案

16、(1)ACE(2)()()arcsin4、(1)(多選)由波源S形成的簡諧橫波在均勻介質中向左、右傳播波源振動的頻率為20 Hz，波速為16 m/s.已知介質中P、Q兩質點位于波源S的兩側，且P、Q和S的平衡位置在一條直線上，P、Q的平衡位置到S的平衡位置之間的距離分別為15.8 m、14.6 mP、Q開始振動后，下列判斷正確的是()AP、Q兩質點運動的方向始終相同BP、Q兩質點運動的方向始終相反C當S恰好通過平衡位置時，P、Q兩點也正好通過平衡位置D當S恰好通過平衡位置向上運動時，P在波峰E當S恰好通過平衡位置向下運動時，Q在波峰(2)如圖，玻璃球冠的折射率為，其底面鍍銀，底面的半徑是球半徑

17、的倍；在過球心O且垂直于底面的平面(紙面)內，有一與底面垂直的光線射到玻璃球冠上的M點，該光線的延長線恰好過底面邊緣上的A點，求該光線從球面射出的方向相對于其初始入射方向的偏角解析：(1)簡諧橫波的波長 m0.8 mP、Q兩質點距離波源S的距離PS15.8 m19，SQ14.6 m18.因此P、Q兩質點運動的方向始終相反，說法A錯誤，說法B正確當S恰好通過平衡位置向上運動時，P在波峰的位置，Q在波谷的位置當S恰好通過平衡位置向下運動時，P在波谷的位置，Q在波峰的位置說法C錯誤，說法D、E正確(2)設球半徑為R，球冠底面中心為O，連接OO，則OOAB.令OAO，有cos 即30由題意知MAAB所

18、以OAM60設圖中N點為光線在球冠內底面上的反射點，所研究的光線的光路圖如圖所示設光線在M點的入射角為i，折射角為，在N點的入射角為i，反射角為i，玻璃的折射率為n.由于OAM為等邊三角形，有i60由折射定律有sin insin 代入題給條件n得30作底面在N點的法線NE，由NEAM，有i30根據反射定律，有i30連接ON，由幾何關系知MANMON，故有MNO60由式得ENO30于是ENO為反射角，NO為反射光線這一反射光線經球面再次折射后不改變方向所以，射出玻璃球冠的光線相對于入射光線的偏角為180ENO150答案：(1)BDE(2)1505、(2019四川成都模擬)如圖所示，為了測量某剛性

19、導熱容器A的容積，用細管把它與水平固定的導熱氣缸B相連。氣缸中活塞的橫截面積S100 cm2。起初時，環境溫度T300 K，活塞離缸底距離d40 cm。現用水平向左的力F緩慢推活塞，當F1.0103 N時，活塞離缸底距離d10 cm。已知大氣壓強p0 1.0105 Pa。不計一切摩擦，整個裝置氣密性良好。求：(1)容器A的容積VA；(2)保持力F1.0103 N不變，當外界溫度緩慢變化時，活塞向缸底緩慢移動了d3 cm時，此時環境溫度為多少攝氏度？答案(1)2L(2)3 或2.85 解析(1)依題意，氣缸和容器內所有氣體先做等溫變化，有p1V1p2V2其中壓縮前：P1P0，V1VAdS壓縮后：

20、p2p0，V2VAdS代入數據，解得：VA2 L(2)依題意，接著做等壓變化，有其中變化前：T2T變化后：V3V2dST3t3273或T3t3273.15代入數據，解得：t33 或t32.85 6、(2019全國卷)(1)用油膜法估算分子大小的實驗中，首先需將純油酸稀釋成一定濃度的油酸酒精溶液，稀釋的目的是_實驗中為了測量出一滴已知濃度的油酸酒精溶液中純油酸的體積，可以_.為得到油酸分子的直徑，還需測量的物理量是_(2)如圖，一粗細均勻的細管開口向上豎直放置，管內有一段高度為2.0 cm的水銀柱，水銀柱下密封了一定量的理想氣體，水銀柱上表面到管口的距離為2.0 cm.若將細管倒置，水銀柱下表面

21、恰好位于管口處，且無水銀滴落，管內氣體溫度與環境溫度相同已知大氣壓強為76 cmHg，環境溫度為296 K.()求細管的長度；()若在倒置前，緩慢加熱管內被密封的氣體，直到水銀柱的上表面恰好與管口平齊為止，求此時密封氣體的溫度解析(1)如果不稀釋油酸，無法形成單分子油膜層，因此實驗前需要將油酸稀釋，使油酸在淺盤的水面上形成一塊單分子層油膜以便測量油膜厚度，即分子直徑可以用累積法測量多滴溶液的體積后計算得到一滴溶液的體積油酸分子直徑等于油酸的體積與單分子層油膜的面積之比，即d，故除測得油酸酒精溶液中所含純油酸的體積外，還需要測量單分子層油膜的面積(2)()設細管的長度為L，橫截面的面積為S，水銀

22、柱高度為h；初始時，設水銀柱上表面到管口的距離為h1，被密封氣體的體積為V，壓強為p；細管倒置時，氣體體積為V1，壓強為p1.由玻意耳定律有pVp1V1由力的平衡條件有pp0ghp1p0gh式中，、g分別為水銀的密度和重力加速度的大小，p0為大氣壓強由題意有VS(Lh1h)V1S(Lh)由式和題給條件得L41 cm()設氣體被加熱前后的溫度分別為T0和T，由蓋呂薩克定律有由式和題給數據得T312 K答案(1)使油酸在淺盤的水面上容易形成一塊單分子層油膜把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，測出1 mL油酸酒精溶液的滴數，得到一滴溶液中純油酸的體積單分子層油膜的面積(2)()41 cm()312

23、 K7、(2019河北唐山模擬) (多選)一列簡諧橫波在某介質中沿直線由a點向b點傳播，a、b兩點的平衡位置相距2.5 m，如圖所示，圖中實線表示a點的振動圖像，圖中虛線表示b點的振動圖像，則下列說法中正確的是()A質點a的振動方程為y2sin cmB從0時刻起經過0.40 s，質點a、b運動的路程均為16 cmC在t0.45 s時質點b又回到平衡位置D在0.10.15 s內，質點b向y軸負方向運動，做加速度逐漸變大的減速運動E此波的傳播速度可能為1.2 m/s解析質點a的振幅為2 cm，周期為T0.2 s，角頻率10 rad/s，相位為，質點a的振動方程為y2sin cm，選項A正確；0.4

24、0 s是兩個周期，質點a、b運動的路程都是8個振幅，即16 cm，選項B正確；在t0.45 s時，質點b在最大位移處，選項C錯誤；根據圖像，0.10.15 s，質點b從平衡位置運動到負方向的最大位移，運動過程中，加速度逐漸變大，速度減小，選項D正確；波的傳播速度v m/s，(n取0,1,2,3，)，速度v不可能為1.2 m/s，選項E錯誤答案ABD8、(2019吉林長春聯考)(1)(多選)下列說法正確的是()A機械波是機械振動在介質中傳播而形成的B頻率高于2萬赫茲的聲波被稱為超聲波，它在真空中可以傳播C電磁波是變化的電場與變化的磁場在空間交替產生而形成的D光波是電磁波，它可以發生干涉、衍射和偏

25、振現象E機械波和電磁波在本質上的區別，機械波可以產生多普勒效應，而電磁波不能產生多普勒效應(2)如圖所示，為由某種材料制成的透明球體，球半徑為R，一細束激光從透明球上的A點射入球體，入射角i60，折射光線在球面上另一點B(圖中未畫出)處射出，已知激光從B點射出的方向與從A點射入的方向間的夾角60，已知光在真空中傳播速度為c，求：該材料的折射率n；激光在透明球體內的運動時間t。解析(1)機械波是機械振動在介質中傳播而形成的，A項正確；超聲波是機械波，它的傳播需要介質，B項錯誤；電磁波是變化的電場與變化的磁場在空間交替產生傳播而形成的，C項正確；光波是電磁波，而且它是橫波，一切波都能發生干涉和衍射

26、現象，只有橫波才能發生偏振現象，D項正確；機械波和電磁波雖有本質上區別，但它們都能發生多普勒效應，E項錯誤。(2)作出光路圖如圖所示。由光路可逆性和幾何關系可知30，所以折射角i30，由光的折射定律可得n由三角形知識可知AB2Rcos30R，所以激光在球內運動的時間為t。答案(1)ACD(2)9、(1)(多選)如圖所示，等邊三角形AOB為透明柱狀介質的橫截面一束單色光PQ平行于角平分線OM射向OA，在界面OA發生折射，折射光線平行于OB且恰好射到M點(不考慮反射光線)則()A透明柱狀介質對單色光PQ的折射率為B從AMB面出射的光線與入射光線PQ的偏向角為60C保持入射點Q不變，減小入射角，一直有光線從AMB面射出D保持入射光PQ的方向不變，增大入射光的頻率，出射點將在M點下方E增大入射光PQ的頻率，光在該介質中的傳播速度不變(2) 如圖所示，虛線是一列簡諧橫波在t0時刻的波形，實線是這列波在t1 s時刻的波形若波沿x軸正方向傳播，則從t1 s時刻開始，x3 m處的質點第一次回到平衡位置需要的時間最長為多少？若波速大小為75 m/s，則波的傳播方向如何？解析：(1)入射角i60 ，折射角30 ，n，由光路可逆性可知光從M點折射時，折射角為60 ，由幾何關系可知